Вариант 5

1. К бесконечной вертикальной плоскости на нити подвешен заряженный шарик массой 5 г и зарядом 12 нКл. Нить образует с плоскостью угол в 45⁰. Определить поверхностную плотность заряда на плоскости.

2. По тонкой нити, изогнутой по дуге окружности радиусом 10 см, равномерно распределен заряд 20 нКл. Определить напряженность поля, создаваемого этим зарядом в точке, совпадающей с центром кривизны дуги, если длина нити равна четверти длины окружности.

3. Четыре одинаковых капли ртути, заряженных до потенциала 10 В, сливаются в одну. Каков потенциал образовавшейся капли?

4. Электрон, обладающий кинетической энергией 10 эВ, влетает в однородное электрическое поле в направлении силовой линии поля. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов 12 В?

5. Плоский воздушный конденсатор с площадью пластины 200 см² и расстоянием между пластинами 1 см заряжен до напряжения 2 кВ. После зарядки конденсатор отключили от источника напряжения и пространство между пластинами заполнили эбонитом. Найти величины: а) изменение емкости конденсатора; б) изменение напряженности электрического поля внутри конденсатора; в) изменение энергии конденсатора.

6. Сила тока в проводнике с сопротивлением 12 Ом за 50 с равномерно нарастает от 5 А до 10 А. Определить количество теплоты, выделившееся за это время в проводнике.

7. Катушка и амперметр соединены последовательно и подключены к источнику тока. К клеммам катушки присоединен вольтметр с сопротивлением 4 кОм. Амперметр показывает силу тока 3 А, вольтметр – напряжение 120 В. Определить сопротивление катушки. Определить относительную погрешность, которая будет допущена при измерении сопротивления, если пренебречь силой тока, текущего через вольтметр.

8. Электродвижущая сила батареи 80 В, внутреннее сопротивление 5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность 100 Вт. Определить силу тока в цепи, напряжение, под которым находится внешняя цепь, и ее сопротивление.

Вариант 6

1. Расстояние между двумя точечными зарядами 1 мкКл и –1 мкКл равно 10 см. Определить силу, действующую на точечный заряд, равный 0,1 мкКл, удаленный на 6 см от первого и 8 см от второго заряда.

2. Диполь расположен в электрическом поле с напряженностью 10⁴ В/м так, что его дипольный момент, равный 10^-9 Клм, ориентирован по направлению поля. Найти работу, которую необходимо совершить, чтобы повернуть диполь на 180⁰.

3. Шар, погруженный в масло ( ), имеет поверхностную плотность заряда 1 мкКл/м² и потенциал 500 В. Определить: а) радиус шара; б) заряд шара; в) емкость шара; г) энергию шара.

4. Длинная прямая тонкая проволока несет равномерно распределенный заряд. Вычислить линейную плотность заряда, если напряженность поля на расстоянии 0,5 м от проволоки против ее середины равна 2 В/см.

5. В медном проводнике длиной 2 м и площадью поперечного сечения 0,4 мм² идет ток. При этом ежесекундно выделяется 0,35 Дж теплоты. Сколько электронов проходит за 1 с через поперечное сечение этого проводника? Заряд электрона 1,610^-10 Кл. Удельное сопротивление меди =17 нОмм.

6. Амперметр с сопротивлением 0,16 Ом зашунтирован сопротивлением 0,04 Ом. Амперметр показывает силу тока 8 А. Найти силу тока в цепи.

7. Элементы цепи, схема которой изображена на рисунке имеет следующие значения: В, В, , . Определить показатель вольтметра, если его сопротивление . Сопротивления источников напряжения и соединительных проводов пренебречь.

- + R₁

V

+ - R₂

8. Электродвижущая сила источника равна 300 В, сила тока короткого замыкания 2 А. Определить максимальное количество теплоты, которое может отдать источник тока в течение 1 с во внешнюю цепь.